基于特征指标和神经网络的大跨度自锚式悬索桥损伤识别研究

来源 :郑州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:akiheeca
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
大跨度自锚式悬索桥的柔度较大,在动荷载作用下易产生较大振动而出现损伤,针对该类型桥梁服役期的损伤识别研究在其检测、维护、加固甚至重建中具有重要意义。因此,本文在已有研究成果的基础上,根据位移影响线、小波包分析和神经网络原理,提出初步判断损伤、精准定位损伤和损伤程度分析的损伤识别方法。通过实例验证该方法的适用性,并对基于混合学习策略的BP神经网络进行可行性分析。以某高速公路大跨度自锚式悬索桥为研究对象,研究所提损伤识别分析方法对自锚式悬索桥的适用性,分析了随机车流、变速车辆荷载、噪音干扰等因素对识别方法的影响。主要研究内容有:(1)基于位移影响线和小波包分析的结构损伤识别方法根据位移影响线原理,构建位移影响线差(DDIL)和位移影响线差曲率(DCDIL)的损伤特征指标,用于初步判断桥梁结构损伤状态,大致定位损伤区域。依据小波包分析原理,构建小波包能量相对变化率(RES)的损伤特征指标,用于精准定位桥梁结构的损伤位置。以简支梁桥为例验证所提方法的有效性,结果表明:在各桥梁动力响应类型中以位移时程信号得到的RES曲线的综合识别效果最佳;识别结果受车速、车重和双向行车等因素的影响较小。(2)基于优化BP神经网络的结构损伤程度识别方法利用遗传算法并行化计算和模拟退火算法局部概率逃脱的特性,提出基于混合学习策略的BP神经网络,即遗传模拟退火算法优化BP神经网络(GASA-BP)。以简支梁桥为例进行损伤程度识别,对比分析BP、GA-BP(遗传算法优化BP神经网络)和GASA-BP神经网络的损伤识别情况。结果表明,GASA-BP有效提高了算法收敛性能和拟合能力,对结构损伤的整体识别误差量和误差率最小,能准确预测损伤程度,证明优化后的神经网络适用于结构的损伤程度识别。(3)大跨度自锚式悬索桥的结构损伤识别分析运用ANSYS软件建立大跨度自锚式悬索桥有限元模型,其中采用分段悬链线法确定主缆成桥线形,考虑主缆、吊杆、主梁和桥塔等的构件初始应变达到合理成桥状态,利用子空间迭代法分析结构的自振特性。采用所提出的损伤识别分析方法对大跨度自锚式悬索桥进行结构损伤识别分析,由DDIL和DCDIL指标对结构损伤进行初步判断,在大致定位的损伤区域结合RES指标对结构损伤进行精准定位,采用优化的神经网络对结构损伤部位进行损伤程度识别,并分析了随机车流、变速车辆荷载、噪音干扰等因素对识别效果的影响。结果表明,所提方法适用于大跨度自锚式悬索桥单点和多点的损伤位置及损伤程度分析;随机车流和变速车辆荷载等因素对RES损伤指标幅值影响明显,但不改变损伤识别规律;信号噪音对损伤识别结果影响显著,随着信噪比等级降低,识别精度都呈非线性趋势递减。
其他文献
超支化聚合物具有很强的抗剪切性,它可以在多孔介质拥有高阻力系数和残余阻力系数,这在提高驱替液的波及效率方面具有巨大潜力。采用PAMAN杂化碳纳米管核单体,将其与AM、AA和改性平平加共聚制备出了具有核-壳结构的超支化聚合物,并对其结构和溶液性能进行表征和评价。采用傅里叶红外光谱分析手段对产物进行了表征。结果表明:以改性碳纳米管为内核的超支化聚合物,其增黏性能和抗盐性能明显高于HPAM。改性碳纳米管
期刊
针对常规聚合物(部分水解聚丙烯酰胺HPAM)无法满足高盐稠油油藏采收率要求的问题,以胜坨油田二区东三4砂组高盐稠油油藏为研究对象,实验结合数值模拟分析了超高分子聚合物驱和常规聚合物驱的提高采收率机理。研究表明,超高分子聚合物黏度、黏弹性,耐盐性以及高温下的稳定性均优于常规聚合物,采用超高分子聚合物驱油更容易实现活塞驱油;相比于常规聚合物,分子间排列更加致密且互相缠绕,分子间缔合作用力远大于常规聚合
期刊
竞技武术自20世纪50年代开始快速发展,并逐渐推广至全球,形成今天的竞技武术项目。随着竞技武术的快速发展及其规则的不断完善,其自身的训练理念、方法、饮食与营养补充都更加科学化。本文分析了武术运动项目的特点,以及运动营养补剂对武术运动员核心运动能力的影响,提出了竞技武术项目运动员使用运动营养补剂的注意事项,以便于竞技武术运动员合理使用运动营养补剂,在提升竞技能力的同时维护好身体健康。
期刊
大庆油田三类油层储层物性差、粘度矿物含量高,地下原油驱动难,采用低分子量聚合物才能实现驱替剂顺利注入,但普通低分聚合物增粘性弱、稳定性差、用量大、提高采收率幅度有限。为进一步提升三类油层聚驱效果,开展了低分抗盐聚合物驱油剂研制与室内评价。通过将抗盐单体、疏水单体和丙烯酰胺共聚,研制出了适用于大庆油田三类油层的DS800低分抗盐聚合物,室内评价表明其分子量低、增粘性强、抗盐性能优、驱油效果好,同时可
期刊
近年来,随着我国海洋经济的飞速发展,海洋环境污染也日益严重。海洋环境保护和海洋经济发展之间矛盾频繁发生,海洋环境治理已经迫在眉睫。海洋环境治理属于国家治理体系的一个方面,体现着我国作为海洋强国的责任担当,也是我国海洋强国战略可持续发展的重要支撑。当前我国的海洋环境治理模式正由分散性治理向整体性治理方式转变,这是由于我国过去长期采用分散性海洋环境治理模式,忽略了海洋的整体性和流动性特点,继而导致我国
学位
近年来,集装箱市场供大于求、竞争日趋激烈,单证中心化可以提高单证操作效率、降低成本,是大势所趋。本文以全球五大班轮公司之一的A船公司为研究对象,通过内部调查、头脑风暴等方法,分析A船公司福建地区单证方面主要存在的问题,并重点从业务处理速度慢、单证质量不高、单证规定的执行力度不同三个关键问题详细分析其产生的原因。接着详细分析了单证中心化模式的特点,在以客户为中心原则、循序渐进原则和持续优化原则的基础
学位
连续梁-钢管混凝土拱组合桥造型美观、跨越能力强,近年来在公路建设中得到了快速发展。由于该类桥梁构件较多,受力较为复杂,且多属于柔性结构,设计规范中关于冲击系数计算方法是否适合此类结构值得商榷。现有研究普遍认为桥梁冲击系数与桥面平度、车辆等外部激励因素以及桥梁阻尼比、刚度等结构特性有关。目前,国内外学者对连续梁-钢管混凝土拱组合公路桥冲击系数研究较少,且大多仅对主梁进行研究。为了深入研究该类桥梁动力
学位
为了有效阻隔LNG运输船液货舱与外界的热传导,以及降低LNG在储运过程的损耗及气体释放和泄漏时对船体结构件的低温冷冻破坏,对LNG运输船液货舱绝热材料进行研究。首先,总结了几种主流的LNG液货舱的技术;然后从减少冷损、提高安全性、节约能源的角度分析了绝热材料应具备的物性,并从绝热性能、建造成本、材料的优劣等角度对比分析了膨胀珍珠岩、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫这4种绝热材料;最后探讨了下一代L
期刊
学位
商业银行能够对社会资源进行优化配置,其可持续发展影响着经济的稳定性,在经济发展和资源分配中承担着关键角色。商业银行的资产质量和风险管理能力可以通过不良贷款指标体现。近年来外部经济形势跌宕起伏,我国宏观经济增长持续放缓,实体经济发展面临较大困境,使银行不良贷款余额和比例不断上升。规模不断增长的不良贷款使银行信贷资产缺乏流动性,侵蚀银行利润,甚至威胁银行的生存和发展。对银行业不良贷款形成原因和防范措施
学位